Эллиптический путь Земли вокруг Солнца

В течение многих веков движение Земли вокруг Солнца было загадкой, поскольку очень ранние наблюдатели неба пытались понять, что на самом деле движется: Солнце по небу или Земля вокруг Солнца. Идея солнечно-центрированной солнечной системы была выведена греческим философом тысячи лет назад. Аристарх Самосский. Это не было доказано до Польский астроном Николай Коперник предложил свои теории, ориентированные на Солнце, в 1500-х годах и показал, как планеты могут вращаться вокруг Солнца.

Земля вращается вокруг Солнца в слегка сплющенном круге, называемом «эллипсом». В геометрии эллипс представляет собой кривую, которая зацикливается вокруг двух точек, называемых «фокусами». расстояние от центра до самых длинных концов эллипса называется «большой полуосью», а расстояние до сплющенных «сторон» эллипса называется "полу-малой осью". Солнце находится в одном фокусе эллипса каждой планеты, что означает, что расстояние между Солнцем и каждой планетой меняется на всем протяжении год.

Когда Земля находится ближе всего к Солнцу на своей орбите, она находится в «перигелии». Это расстояние составляет 147 166 462 километра, и Земля прибывает туда каждый 3 января. Затем, 4 июля каждого года, Земля находится как можно дальше от Солнца, на расстоянии 152 171 522 километров. Эта точка называется "афелий". Каждый мир (включая кометы и астероиды) в Солнечной системе, который в основном вращается вокруг Солнца, имеет точку перигелия и афелий.

Обратите внимание, что для Земли ближайшая точка находится в течение зимы в северном полушарии, а самая отдаленная точка - в летнее время в северном полушарии. Хотя есть небольшое увеличение солнечного нагрева, которое наша планета получает во время своей орбиты, это не обязательно коррелирует с перигелием и афелием. Причины сезонов больше из-за орбитального наклона нашей планеты в течение года. Короче говоря, каждая часть планеты, наклоненная к Солнцу во время годовой орбиты, будет нагреваться больше в течение этого времени. Поскольку это отклоняется, количество нагрева меньше. Это помогает вносить изменения в сезоны больше, чем место Земли на своей орбите.

Земная орбита вокруг Солнца является ориентиром для расстояния. Астрономы принимают среднее расстояние между Землей и Солнцем (149 597 691 км) и используют его в качестве стандартного расстояния, называемого «астрономической единицей» (или AU для краткости). Затем они используют это как сокращение для больших расстояний в Солнечной системе. Например, Марс составляет 1,524 астрономических единиц. Это означает, что расстояние между Землей и Солнцем чуть больше, чем в полтора раза. Юпитер - 5,2 а.е., а Плутон - колоссальные 39,5 а.

Орбита Луны также эллиптическая. Он движется вокруг Земли один раз в 27 дней, и из-за приливной блокировки всегда показывает одно и то же лицо нам здесь, на Земле. Луна на самом деле не вращается вокруг Земли; они фактически вращаются вокруг общего центра тяжести, называемого барицентром. Сложность орбиты Земля-Луна и их орбиты вокруг Солнца приводит к очевидному изменению формы Луны, если смотреть с Земли. Эти изменения, называемые фазы Луны, пройти цикл каждые 30 дней.

Интересно, что Луна медленно удаляется от Земли. В конце концов, это будет так далеко, что такие события, как полное солнечное затмение, больше не будут происходить. Луна все еще будет скрывать Солнце, но не будет блокировать все Солнце, как это происходит сейчас во время полного солнечного затмения.

Другие миры солнечной системы, которые вращаются вокруг Солнца, имеют различную длину лет из-за их расстояний. Например, Меркурий имеет орбиту длиной всего 88 земных дней. Венера составляет 225 земных дней, а Марс - 687 земных дней. Юпитеру требуется 11,86 земных года, чтобы вращаться вокруг Солнца, в то время как Сатурн, Уран, Нептун и Плутон занимают 28,45, 84, 164,8 и 248 лет соответственно. Эти длинные орбиты отражают одну из Законы планет орбит Йоханнеса Кеплера, который говорит, что период времени, который требуется, чтобы вращаться вокруг Солнца, пропорционален его расстоянию (его большая полуось). Другие законы, которые он разработал, описывают форму орбиты и время, которое занимает каждая планета, чтобы пройти каждую часть своего пути вокруг Солнца.

Отредактировано и расширено Кэролин Коллинз Петерсен.